Разработать инструментальную оснастку к технологии изготовления детали корпус в условиях обработки на станках с ЧПУ

Разработать инструментальную оснастку к технологии изготовления детали корпус в условиях обработки на станках с ЧПУ

1. Постановка задачи.

На основе спроектированного технологического процесса механической

обработки, детали типа «Корпус» на станках с ЧПУ, разработать

инструментальную оснастку для одной из операций.

Кроме РИ и ВИ, к инструментальной оснастке относятся инструменты и

средства настройки инструмента на размер вне станка.

2. Разработка технологического процесса

2.1 Описание детали типа «Корпус».

По назначению деталь является переходником в системе распределения

жидкости. Деталь имеет на торцах по четыре крепежных отверстия, и на

боковом одно с размером М27 мм.

Материал заготовки чугун СЧ 10.

Основные требования к параметрам шероховатости Ra 6.3, Ra 3.2.

Деталь «Корпус» является технологичной, она не имеет труднодоступных

поверхностей и не требует специального инструмента.

2.2 Обоснование выбора оборудования.

По условию проекта деталь должна быть обработана на станка с ЧПУ.

Обработка поверхностей вращения производится на универсальном

модифицированном станке с ЧПУ 16К20ФЗ токарной группы.

Торцевая поверхность и резьбовое отверстие перпендикулярное оси

детали, а также крепежные отверстия обрабатываются на многоцелевом

обрабатывающем центре 2206ВМФ4 с горизонтальным расположением шпинделя.

Станок относится к сверлильно-фрезерно-расточной группе.

2.3 Разработка маршрутного техпроцесса.

Технологический процесс механической обработки детали «Корпус»

представлен в форме маршрутной карты с операционными эскизами.

3. Выбор инструментальной оснастки для операции

токарная с ЧПУ.

Расчет инструментальной оснастки будет производиться для операции 015

Токарная с ЧПУ.

Установ 1

3.1 Наименование операции - токарная с ЧПУ

Содержание 1 перехода: подрезать торец в размер 104 мм.

3.1.1 Исходные данные Материал детали - Чугун СЧ 10. Вид заготовки -

литье.

Характер обрабатываемой поверхности по корке, припуск прерывистый.

Отклонение размера по 11 квалитету точности. Параметр шероховатости Ra

6,3.

3.1.2 Расчет режимов резания

Глубина резания t=2,5 мм.

Подача - при черновом точении принимается максимально допустимая по

мощности оборудования, жесткостью системы СПИД, прочности режущей пластины

и прочности державки. S=0,95 мм/об. [1,стр.266,т.П]

Скорость резания

Су V=———— Ку

тТЗУ

Показатели степени и коэффициенты выбираются из таблиц. [1,стр.267]

Коэффициент K.v=K.mv K.nv K-hv К-иу К-г, учитывает поправки на

обрабатываемый материал, состояние обрабатываемой поверхности,

материала режущей части резца, геометрических параметров.

Ку=1,2*0,9*1,5*1*0,87=1,41

292

V= ————————— 1,41 = 160 м/мин

бО0'2^011^^0'2 Сила резания [1,стр.271]

Pz,x,y=10CptxSУVnKp=10*92*2.51*0.950•75*1600*(2*l*1.18*l*l)=2415H.

Мощность резания

PzV 2415*160 N= ———— = ————— = 6.3 кВт

1020*60 1020*60 Частота вращения шпинделя

1000*V 1000*160 n= =

= 565 мин'1

TC*Dmax 3.14*90 принимаем п=500 мин"1

3.1.3 Станок и оснастка Станок - токарный с ЧПУ 16К20ФЗ Частота

вращения 10.. .2000 мин'1 Пределы подач 0,01.. .2,8 мм/об Мощность главного

привода 11кВт Ограничение габаритов державки не более 25х40мм (ВхН) Место

крепления РИ на станке - револьверная головка. . Наименование крепежно-

присоединительной части станка для закрепления РИ - гнездо цилиндрическое

с рифленьем и клином. Размер гнезда 050мм (Н7)

3.1.4 Инструмент режущий: резец проходной (ГОСТ 21151-75*) с

механическим креплением твердосплавной пластины [3,стр. 168]

ограничения на параметры РИ, связанные с технологическим процессом

механической обработки, отсутствуют.

3.1.5 Определение размеров ВИ

Размеры крепежно-присоединительной части ВИ для закрепления на станке

соответствуют размеру гнезда револьверной головки: диаметр хвостовика 50h6

мм, остальные размеры по каталогу [2]

Размеры крепежно-присоединительной части ВИ для закрепления РИ:

квадратный паз 25х25 мм, габаритные размеры: общая длина 138мм,

максимальные размеры 100х138мм, длина посадочного хвостовика 78мм.

3.1.6 Выбор конструктивной схемы ИБ револьверная головка ——> ВИ ————1>

РИ

3.1.7 Конструктивная схема ВИ:

крепежная часть станка ———I»' корпус ВИ ——^ крепежная часть

режущего инструмента

3.1.8 Описание инструментального блока для операции токарная с ЧПУ -

подрезка торца.

Подготовка инструментальной оснастки для станков с ЧПУ заключается в

том, что РИ к станку доставляется с составе инструментального блока (ИБ).

ИБ для подрезания торца состоит из проходного резца (поз.1) и

резцедержателя (поз.2). Резец закреплен в резцедержателе тремя винтами

(позю4), через подпружиненную планку (поз.З).

Хвостовик резцедержателя соответствует посадочному гнезду

револьверной головки станка мод. 16К20ФЗ и равен 050h6.

3.2 Наименование операции - токарная с ЧПУ

Содержание 2 перехода: расточить отверстие в размер 026Н11 мм и снять

фаску согласно размеру.

3.2.1 Исходные данные Материал детали - Чугун СЧ 10. Вид заготовки -

литье.

Характер обрабатываемой поверхности по корке, припуск прерывистый.

Параметр шероховатости Ra 3,2

3.2.2 Расчет режимов резания

Растачивание отверстия будем вести в два прохода, глубина резания

t==l,5 mm, '

Подача при растачивании 8=0,25 мм/об. [1,стр.267,т.12] Скорость

резания

Су

ЛУ

Показатели степени и коэффициенты выбираются из таблиц. [1,стр.267]

Коэффициент Kv=Kmv K-nv K.hv киу Кг? учитывает поправки на обрабатываемый

материал, состояние обрабатываемой поверхности, материала режущей части

резца, геометрических параметров. Ку=1,1*0,85* 1,2* 1*0,87=0,97

292

V= —————————0,97=155 м/мин

бО0'2!^0'^^0'2 Сила резания [1,стр.271]

Pz^lOCptyV"!^ 10*92*1,51*0,250•75*1550*(1*1, .*U8*1*1)=633 H. Мощность

резания

P^V 633*155 ———— = ————— = ,6 кВт

1020*60 1020*60 Частота вращения шпинделя

1000*V 1000*155 n= ——————— =

=1897 мин

7t*Dmax 3.14*26 принимаем п=2000 мин'

3.2.3 Станок и оснастка

Станок - токарный с ЧПУ 16К20ФЗ

Частота вращения 10... 2000 мин'1

Пределы подач 0,01.. .2,8 мм/об

Мощность главного привода 11кВт

Ограничение габаритов державки не более 25х40мм (ВхН)

Место крепления РИ на станке - револьверная головка

Наименование крепежно-присоединительной части станка для

закрепления РИ - гнездо цилиндрическое с рифленьем и клином Размер гнезда

050мм (Н7)

3.2.4 Инструмент режущий: резец расточной с tp=90, с трехгранной

пластиной из твердого сплава [3,стр. 170]

ограничения на параметры РИ, связанные с технологическим процессом

механической обработки, отсутствуют.

3.2.5 Определение размеров ВИ

Для крепления РИ В револьверной головке применяем две переходные

втулки.

Размеры крепежно-присоединительной части ВИ для закрепления на станке

соответствуют размеру гнезда револьверной головки: диаметр хвостовика 50h6

мм, остальные размеры по каталогу [2]

Размеры крепежно-присоединительной части ВИ для закрепления РИ:

втулка с отверстием 016мм, габаритные размеры: общая длина 159мм,

максимальные размеры 159х70мм.

3.2.6 Выбор конструктивной схемы ИБ револьверная головка ——1> ВИ

————|>РИ

3.2.7 Конструктивная схема ВИ:

крепежная часть станка ———^ два переходника ——^ крепежная часть

режущего инструмента (лист 8)

3.2.8 Описание инструментального блока для операции токарная с ЧПУ -

подрезка торца.

Подготовка инструментальной оснастки для станков с ЧПУ заключается в

том, что РИ к станку доставляется с составе инструментального блока (ИБ).

ИБ для растачивания отверстия состоит из расточного резца (поз.1),

переходной втулки (поз.2), второй переходной втулки (поз.З). Резец

закреплен в резцедержателе винтами (позю4).

Хвостовик резцедержателя соответствует посадочному гнезду

револьверной головки станка мод. 16К20ФЗ и равен 050h6.

Установ 2

3.3 На этом установе обрабатываются симметричные поверхности.

Применяются те же инструменты, что и на установе 1, расчеты режимов

резания, конструктивные схемы ВИ и ЦБ будут одинаковыми.

4. Общие выводы.

Основной особенностью изготовления деталей на станках с ЧПУ является

новый подход к разработке технологического процесса: технолог должен

стремиться к максимальной концентрации операции, минимальному количеству

переустановок детали, т.е. к возможности обработать за одну операцию как

можно больше поверхностей.

Так появилось оборудование типа «обрабатывающий центр», на котором

можно обработать все возможные поверхности с минимальным числом

переустановок, что сокращает время обработки и повышает точность

поверхностей.

Инструментальная оснастка для таких станкой строится на основе

модульного принципа и соответствует требованиям производства. К ним

относится прежде всего: быстро сменность и взаимозаменяемость, простота

сборки и разборки, минимальное количество станков, высокая точность

центрирования, виброустойчивость в широком диапазоне режимов резания

жесткость соединений в радиальном и осевом направлениях при максимальных

нагрузках.

Список используемой литературы.

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/Под ред. А.Г.

Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985.

2. Режущий и вспомогательный инструмент для гибгих

производственных модулей. Каталог. ВНИИ Инструмент. М., ВНИИ ТЭМП, 1988.

3. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Оснастка для станков с ЧПУ:

. Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990